Reduktion der Kolke entlang von gekrümmten Ufermauern durch Anordnung von vertikalen Rauhigkeitsrippen

Reduction of Scour Along Curved River Bank Protection Walls by Vertical Macro-Roughness Elements

Klagenfurt

2004

6 Abb., 19 Lit. Ang.

Artikel aus einem Buch

13124

200111077

Erste Erfahrungen bei Hochwasserschutzprojekten haben gezeigt, dass die Kolktiefen entlang gekrümmter Ufermauern sehr wirksam durch Anordnung von Makrorauhigkeitselementen vermindert und dadurch kostspielige Aushübe für tiefliegende Mauerfundamente vermieden werden können (Schleiss, 2000). Im Rahmen einer Forschungsarbeit wurden mit systematischen Laborversuchen die für die Praxis benötigten Bemessungsgrundlagen für solche Rauhigkeitsrippen erarbeitet. Zudem wurden empirische, in einem breiten Bereich anwendbare Formeln für die Abschätzung der Kolktiefen entlang des Mauerfusses ermittelt. Dabei zeigte sich, dass die meisten bekannten Kolkformeln die Kolktiefen in Gebirgsflüssen mit grober und breiter Kornverteilung deutlich unterschätzen. Die an der Ufermauer befestigten Makrorauhigkeiten reduzieren die Kolktiefe sehr stark, das heisst bis zu 40 % gegenüber einer glatten Mauer. Die zwei ausgeprägten Kolklöcher einer 90° gekrümmten Mauer verschwinden praktisch vollständig, indem die Erosion gleichmässig über die Kurve verteilt wird. Eine verbesserte empirische Kolkformel zur Abschätzung der maximalen Kolktiefe entlang einer gekrümmten Mauer für Gebirgsflüsse mit grober Sohle und breiter Kornverteilung wird vorgestellt. Im weiteren wird eine Beziehung angegeben, die die Berechnung der Kolktiefe in der Gegenwart von senkrechten Rippen erlaubt. Schliesslich werden praktische Empfehlungen hinsichtlich der optimalen Abstände der Rauhigkeitsrippen sowie deren Tiefe und Form abgegeben.